JPH03179636A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＦＤＰ
と記す。）の構造に係わり、特に、カラーＦＤＰにおけ
るセル障壁の構成及びその製造方法に関するものである
。

［従来の技術］ 第７図は従来のＤＣ型ＦＤＰの一構成例を示している。

同図に示されるように、ガラスからなる平板状の前面板
２１と背面板２２とが互いに平行にかつ対向して配設さ
れており、両者はその間に設けられたセル障壁２３によ
り一定の間隔に保持されている。また、前面板２１の背
面側には互いに平行な複数の陽極２４が形成されている
とともに、背面板２２の前面側には互いに平行な複数の
陰極２５がこの陽極２４と直交して形成されており、さ
らに陽極２４の両側には蛍光面２６が隣接して形成され
ている。

上記第７図に示す従来のＤＣ型ＦＤＰにおいては、陽極
２４と陰極２５の間に所定の電圧を印加して電場を形成
させることにより、前面板２１と背面板２２とセル障壁
２３とで構成される表示要素としての複数のセル２７の
内部で放電を生じさせる。そして、この放電により生ず
る紫外線が蛍光面２６を発光させ、前面板２１を透過す
る光を観察者が視認するようになっている。

一方、第８図は従来のＡＣ型ＦＤＰの一構成例を示した
もので、同図に示されるように、ガラスからなる平板状
の前面板２８と背面板２９とが互いに平行にかつ対向し
て配設されており、両者はその間に設けられたセル障壁
３０により一定の間隔に保持されている。また、背面板
２９の前面側には、誘電体層３１を介して、直交する２
本の電極３２．３３が形成されており、さらにその前面
側に誘電体層３４及び保護層３５が形成されている。そ
して、前面板２８の背面側には蛍光面３６が形成されて
いる。

上記第８図に示す従来のＡＣ型ＦＤＰにおいては、２本
の電極３２．３３間に交流電圧を印加することにより、
前面板２８と背面板２９とセル障壁３０との間の複数の
セル３７内で放電を発生させることができ、この放電に
より紫外線が蛍光面３６を発光させ、前面板２Ｂを透過
する光を観察者が視認するようになっている。

さて、第７図、第８図に示すような構造のＤＣ型又はＡ
Ｃ型のＦＤＰの蛍光面は、通常、前面板の背面に蛍光体
を含む感光性スラリーを塗布した後、蛍光面のパターン
に対応したフォトマスクを用いて露光し、さらに現像、
焼成することによって形成される。そして、カラーＦＤ
Ｐの場合は、赤（Ｒ）、縁（Ｇ）、青（Ｂ）３色の蛍光
体についてこの工程を繰り返すことにより、その蛍光面
が作成されている。感光性スラリーとしては、例えば蛍
光体、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）　及びジアゾニ
ウム塩を含む混合物等が用いられ、場合によっては、こ
れらに消泡剤や界面活性剤を添加したものが用いられて
いる。

また、第７図に示すＤＣ型ＦＤＰ及び第８図に示すＡＣ
型ＦＤＰにおいては、蛍光面から発光した光は、蛍光面
自身を透過して観察者に視認されるため、蛍光面の透過
時に光量が減少してしまうことになる。そのため輝度を
上げる目的で、セル障壁の壁面に蛍光面を形成し、蛍光
面から発光した光の反射光を視認しようとするＦＤＰが
提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の構造のように、既に形戊されてい
るセル障壁の壁面にＲ５Ｇ１Ｂ５色の蛍光面を形成する
には、例えば、感光性を持たせた各色の蛍光体塗料をそ
れぞれセル内部に充填後、露光、現像により形成する方
法、もしくは、スプレーにより各色の蛍光体塗料を順次
次きつけて塗布する方法等が知られているが、工程が非
常に複雑なこと、安定した蛍光面形成が回能なこと等の
問題点を有している。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、セル障
壁を蛍光体からなるもので形成することにより、容易に
かつ正確に多色の蛍光面を形成することができるＦＤＰ
及びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のＦＤＰは、セル
障壁自体を蛍光体からなるもので形成するとともに、蛍
光体からなるものがセル障壁の半分の幅ずつ異なる色で
配置されていることを特徴とするものであり、その製造
方法は、前面板或いは背面板となる基板に対し、１色目
の蛍光体からなるセル障壁を形成する部分以外にフォト
レジストによりパターンを形成して、そのパターン以外
の部分に１色目の蛍光体含有スラリー液を流し込んだ後
、フォトレジストを除去する工程により１色目の蛍光体
からなるセル障壁を形成し、２色目以降についても同じ
工程を繰り返すことによりセル障壁を形成することを特
徴とするものである。

そして、上記製造方法において、ポリビニルアルコール
がバインダーとして含有されている蛍光体含有スラリー
液を使用することが好ましいものである。

また、蛍光体からなるセル障壁を基板と密着させるため
、フリットガラスが含有されている蛍光体含有スラリー
液を使用するとともに、フォトレジストを熱により除去
すると同時に、或いは、フォトレジストを溶剤により除
去した後に、蛍光体含有スラリー液を焼成して蛍光体を
基板に固着させるとよいものである。

さらに、本発明のＦＤＰは、上記構成のセル障壁の観察
者側に光吸収層を設けたことを特徴とするものである。

そして、その一つの製造形態としては、上記の製造方法
により形成された前記セル障壁の上に光吸収層を形成す
る方法があり、また、他の製造形態としては、前面板に
光吸収層を形成した後に、上記した製造方法により前記
セル障壁を形成する方法がある。

［作用］ 本発明のＦＤＰは、セル障壁を蛍光体からなるもので形
成するとともに、蛍光体からなるものがセル障壁の半分
の幅ずつ異なる色で配置されていることから、セル障壁
自体が蛍光面となり、セル内部での放電によりセル障壁
自体が発光するので、観察者にとっては直接蛍光面の反
射光を視認することとなる。そして、セル毎にその内側
の蛍光体に応じた色を発光する。

また、本発明のＦＤＰの製造方法は、セル障壁を蛍光体
含有物を用いてフォトプロセスにより形成するようにし
たので、複数の蛍光体からなるセル障壁の形成を容易な
らしめる。

さらに、セル障壁の観察者側に形成された光吸収層は外
来光の反射を低減させる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るＦＤＰの一実施例におけるセル障
壁のパターンを示す平面図であり、具体的には、セル障
壁１がマトリクス状である場合を示している。ここで、
セル障壁ｌは蛍光体からなるもので形成され、かつ、セ
ル障壁ｌを形成する蛍光体からなるものがセル障壁の半
分の幅ずつ異なる色で配置されている。第１図に示すも
のでは、Ｒ，，６１Ｂの３色が図に示されるように配置
され、６２個、Ｂ１個、Ｒ１個の表示要素で１画素を形
成している。そして、このセル障壁ｌは、後で詳述する
本発明のＦＤＰの製造方法により、第２図（ａ）〜（イ
）に示す順序で形成される。すなわち、まず第２図（ａ
）に示すように、前面板或いは背面板となる基板２上に
１色目、例えばＧの蛍光体からなるセル障壁３が形成さ
れ、続いて第２図（ロ）のように２色目、例えばＢの蛍
光体からなるセル障壁４が形成され、次いで第２図（Ｃ
）のように３色目、例えばＲの蛍光体からなるセル障壁
５が形成されて、マトリクス状のセル障壁ｌが完成され
る。そして、最後に第２図（ｄ）のように、各セル障壁
３．　４．　５からなるセル障壁１の上に光吸収層６が
形成されている。なお、この実施例では、上側が観察者
側となっている。

次に、上記ＦＤＰの製造方法についてその実施例を述べ
る 第３図は本発明に係るＦＤＰの形成方法の一実施例を示
したものであり、ＦＤＰの前面板或いは背面板となる基
板に設けられるセル障壁を蛍光体で形成する工程を示し
ている。なお、図では電極の表示を省略している。また
、セル障壁のパタンは第１図に示したものとは異なり、
図で説明し易くするために別のパターンとしている。以
下、図に示す（ａ）〜■）の各工程を順を追って説明す
る。

■まず、第３図（ａ）に示すように、ガラス等の透明基
板２に、光（主に紫外線）の照射により硬化するフォト
レジスト７を、得たいセル障壁の高さと同じ厚さで均一
にコーティングする。

このフォトレジスト７は、後の■でその未硬化部分を基
板２から剥離させて除去するため、基板２との接着力が
あまり強くないものが望ましい。

また、フォトレジスト７を、後の■においてその硬化部
分を蛍光体含有スラリーの焼成と同時に除去する場合に
は、焼成温度ですべて熱分解するフォトレジスト７を選
択しておく必要がある。

■次いで、第３図わ〕に示すように、１色目の蛍光体か
らなるセル障壁のパターンに対応したマスク８を所定の
位置に配置し、光９を照射してフォトレジスト７を硬化
させる。

■フォトレジスト７を硬化させた後、第３図（Ｃ）に示
すように、未硬化部分を現像によって除去する。

現像方法としては、現像液をスプレーする方法や現像液
に浸漬させる方法がある。また、現像液に浸漬させる場
合には、超音波やブラッシングを併用する方法もある。

■続いて、第３図（ｄ）に示すように、フォトレジスト
７が除去された部分に、１色目（本実施例ではＧ〉の蛍
光体とバインダーとしてのＰＶＡとからなる蛍光体含有
スラリー液ｌＯを入れる。

この場合、基板２との接着力を強くするため、蛍光体含
有スラリー液ｌＯにフリットガラスを混入したものを用
いてもよい。ただし、基板２との接着力が強くなるのは
、このフリットガラスが混入された蛍光体含有スラリー
液１０が後の工程で焼成された時である。

或いは、密着強度を上げるためには、フリットガラスの
代わりに結着剤（例えば、水ガラス等）を使用してもよ
い。ただし、有機系の結着剤は、その存在が放電の妨げ
となるため、途中又は最終工程で行なわれる焼成時に熱
分解されることが必要である。

また、次に述べる■において、蛍光体含有スラリー液１
０を露光により硬化させるのであれば、バインダーであ
るＰＶＡにジアゾニウム塩又は重クロム酸アンモンを加
えて感光性を持たせておく必要がある。

■その後、第３図（ｅ）に示すように、硬化しているフ
ォトレジスト７を除去し、蛍光体からなるもので形成さ
れた障壁を得る。この場合、前記したように、蛍光体含
有スラリー液ｌＯに感光性を持たせておき、フォトレジ
スト７除去後に露光して硬化させるようにしてもよい。

硬化しているフォトレジスト７を除去するには、熱によ
り除去する方法と、溶剤により除去する方法の二通りが
ある。

熱によりフォトレジスト７を除去する場合には、前記の
■で述べたようにフォトレジスト７として熱分解するも
のを予め選択しておき、この工程ではフォトレジスト７
がすべて熱分解してしまう温度以上で焼成する必要があ
る。ただし、あまり高温だと蛍光体が劣化する恐れがあ
るため、４００〜４５０℃で３０分程度焼戊するのが望
ましい。この場合、蛍光体含有スラリー液１０にフリッ
トガラスが混入されていると、焼成によりフリットガラ
スが基板２と蛍光体との密着強度を上げるため、この後
の作業において蛍光体からなるもので形成された障壁が
崩れることがない。

溶剤によりフォトレジスト７を除去する場合は、蛍光体
含有スラリー液１０のバインダーとフォトレジスト７と
して、その溶剤に対する溶解性がそれぞれ異なるものを
予め選択しておく必要がある。

例えば、蛍光体含有スラリー液１０のバインダーとして
水系を選択し、フォトレジスト７として溶剤で溶解でき
る材料を選択していれば、その溶剤でフォトレジスト７
を剥離している間は、蛍光体含有スラリー液１０で形成
した障壁は溶剤におかされることなしにその形状を保持
する。また、予め蛍光体含有スラリー液１０にフリット
ガラスが混入されている場合には、フォトレジスト７が
除去された後に焼成して蛍光体含有スラリー液１０を固
めると同時に、蛍光体を基板２に固着させるようにする
。

この時点では、前記した第２図でいうと、■色目のセル
障壁３が形成された段階である。

■次に、第３図（ｆ）に示すように、前記第３図（ａ）
と同じく、フォトレジスト７を得たいセル障壁と同じ高
さまでコーティングする。

■続いて、第３図（Ｏに示すように、２色目（本実施例
ではＢ）の蛍光体からなるセル障壁を形成する位置にマ
スク１１を置いて第３図（ロ）と同様に露光する。

■次いで、第３図（ロ）〜（ｊ）に示すように、前記第
３図（Ｃ）〜（ｅ）と同じく、現像によるフォトレジス
トの未硬化部分の除去、フォトレジストの除去された部
分への蛍光体含有スラリー液の充填、硬化しているフォ
トレジストの除去を行なう。

この時点では、前記した第２図でいうと、２色目のセル
障壁４が形成された段階である。

■そして、最後の３色目（本実施例ではＲ）についても
、第３図（ト）〜（０）に示すように、前記第３図（ｆ
）〜（Ｄと同じ手順を繰り返して行なう。この時点では
、第２図でいうと３色目のセル障壁５が形成された段階
である。

なお、フォトレジストを除去する際に、溶剤を使用して
除去を行なう方法を選択し、途中の工程で焼成を行なっ
ていない場合には、最終工程で焼成して蛍光体含有スラ
リー液から有機物を除去する必要がある。この場合、焼
成温度は４００〜４５０℃、時間は３０分程度が適当で
ある。

上記■〜■で説明した工程により、蛍光体からなるもの
で形成されたマトリクス状のセル障壁ｌが得られる。そ
して、このセル障壁１は、蛍光体からなるものがセル障
壁の半分の幅ずつ異なる色（Ｒ，ＧＳＢ）で配置されて
なるものである。

［相］次に、第３図（ｐ）に示すように、各セル障壁３
゜４．５で形成されたマ）　ＩＪクス状のセル障壁１の
上（観察者側）に光吸収層６を形成する。この光吸収層
６は、黒色顔料及びバインダーを含有する光吸収履用ペ
ーストを用いてスクリーン印刷法により形成される。

また、光吸収層を形成する方法としては上述のスクリー
ン印刷法に限らず、第４図に示すように、セル障壁１の
表面にローラー１２により光吸収履用インキ１３を転移
させて光吸収層１４を形成するようにしてもよい。

さらに、第２図及び第３図ではセル障壁１の上部に光吸
収層を形成する例を示したが、これに限らず、第５図の
ように観察者側であって、陽極１５が形成された前面板
１６にスクリーン印刷法により光吸収層１７を形成し、
次にこの光吸収層１７上にセル障壁１８を形成するよう
にしてもよい。

辺上のように、本実施例ではマトリクス状のセル障壁に
ついて説明を行なったが、同様にしてストライブ状のセ
ル障壁でも本発明は適用できるものである。

なお、本発明に使用し得る蛍光体としては、赤色として
ＹＪｓ：Ｂｕ、　Ｙ２ＳｉＯ１：Ｂｕ　、　ＹｓＡｌｓ
Ｏ＋＊：Ｂｕ　。

Ｚｎ５（ＰＯ，）２：Ｍｎ、　　Ｙｅｎｓ：Ｂｕ　　、
（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｂｕ　　、　　Ｇｄ８口、＝Ｂｕ
、　５ｃＢＯａ：Ｂｕ、　ＬｕＢＯａ：Ｂｕ等があり、
緑色としてＺｎａｓ＋０４：Ｍｎ、　［１ａＡｌ＋２０
＋ｓ：Ｍｎ５ＳｒＡＩ＋：＋Ｏ＋ｓ：Ｍｎ、　Ｃａ＾１
．２０＋ｓ：Ｍｎ、　　ＹＢＯｓ：Ｔｂ　　、　　Ｂａ
ＭｇＡＩｚ［］２ａ：Ｍｎ、　　ＬｕＢＯａ：Ｔｂ　　
。

ＧｄＢＯｓ：Ｔｂ、　Ｓｃ口ｏ３：Ｔｈ％５ｒａＳｉＪ
ｅＣＩｓ：Ｂｕ等があり、青色としてＹｓＳＩＯｓ：Ｃ
ｅ　％ＣａＷＯ１’Ｐｂ、　ＢａＭｇＡ１．Ｏｓ：Ｂｕ
等がある。

以上、本発明の実施例について説明したが、具体的な一
例は次のようである。

（具体例） まず、ソーダライムガラスからなる基板（背面板となる
）上にスクリーン印刷によりＮｉ電極を幅３００μｍ１
厚さ２０μｍ１　ピッチ１ｍｍでストライブ状に印刷し
、乾燥、焼成を行なって陰極を形成した。次いで、フォ
トレジストとしてＡＰＲ（旭化戊工業■魁）を使用し、
陰極を覆うように厚さ１５０μｍで均一に塗布した。続
いて、マスク部の幅カ１５０μｍのフィルムマスク　（
パターンヲ第５図（ａ）に示す）を使用して露光を行な
った。ここで、ＡＰＲは酸素の存在下では硬化しないた
め、塗布したＡＰＲの上にＰＥＴフィルムを貼り、その
上にマスクを置いて紫外線により露光した。そして、現
像は温水に所定のホウ酸及び活性剤を加えたものを使用
して行なった。

１色目の蛍光体含有スラリー液としては、緑色の蛍光体
であるＺｎｚＳ＋Ｏｎ　：Ｍｎに、ＰＶＡと水をバイン
ダーとして用い、さらに、結着剤として低融点のフリッ
トガラスであるＧＡ−９（日本電気硝子■製）を用いて
、蛍光体６０重量％、フリットガラス１５重量％、ＰＶ
Ａ３重量％、水２２重量％の組成としたものを使用した
。

フォトレジストであるＡＰＲの除去には、トリクロロエ
タンを使用し、ＡＰＲ除去後、４５０℃で３０分子Ｉ！
Ｊ焼成を行ない、１色目の蛍光体からなるもので形成さ
れたセル障壁が得られた。

２色目、３色目についても、蛍光体としてそれぞれＢａ
ＭｇＡｌ＋ｍ０２ａ’Ｂｕ（青色）　、（Ｙ、Ｇｄ）８
０．＋Ｂｕ　（赤色）用い、第５図（ｂ）に示すパター
ンのフィルムマスクを使用して、１色目の場合と全く同
様にしてそれぞれセル障壁を形成した。

次に、セル障壁上にスクリーン印刷法により光吸収層を
形成した。

なお、第５図（ａ）、ら）に示される斜線部は遮光部で
あり、他の部分は紫外線透過部である。

以上のようにして背面板にセル障壁を形成後、幅２（１
（１μｍ１厚さ２０μｍ１ピツチ１關のＡｕ電極が陽極
として設けられた前面板と合わせてパネル化し、発光テ
ストを行なったところ良好な結果が得られた。

［発明の効果］ 本発明は、上述のように構成されているので、次のよう
な効果を奏する。

セル障壁が蛍光体からなるもので形成され、かつ、蛍光
体からなるものがセル障壁の半分の幅ずつ異なる色で配
置されていることから、本発明のＦＤＰはセル障壁自体
が蛍光面なっているので、セル内部における蛍光面の精
度が優れている。したがって、プラズマ放電による紫外
線によりセル障壁自体が励起されて発光した場合に、観
察者には精度のよい蛍光面での反射光が視認されること
となる。

また、本発明のＰＤＰの製造方法は、セル障壁を蛍光体
含有スラリーを用いてフォトプロセスにより形成するよ
うにしたので、容易にかつ精度よくセル障壁の壁面を各
色の蛍光面とすることができるものであり、その結果、
反射光を視認できるＦＤＰを得ることができるとともに
、輝度効率を著しく高めることが可能となる。

さらに、上記のＰＤＰにおいてセル障壁の観察者側に光
吸収層を形成したことにより、外来光の反射が低減され
てＦＤＰのコントラストを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＰＤＰの一実施例におけるセル障
壁のパターンを示す平面図、第２図（ａ）〜（イ）は第
１図に示すＦＤＰの形成過程を示す図、第３図（ａ）〜
（ｐ）は本発明に係るＦＤＰの製造方法の一実施例を説
明するための工程図、第４図は光吸収層をローラーを用
いて形成する場合を示す説明図、第５図は光吸収層を予
め前面板に形成する場合を説明するための断面図、第６
図（ａ）、　（ｂ）は具体例で使用するフィルムマスク
のパターンを示す図、第７図は従来のＤＣ型プラズマデ
ィスプレイパネルの一構戊例の断面図、第８図は従来の
ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一構戊例の断面図
である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）前面板と背面板とが互いに平行に対向するように
   配設され、この両者の間に設けられたマトリクス状又は
   ライン状のセル障壁により表示要素としての複数のセル
   が形成されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて
   、前記セル障壁が蛍光体からなるもので形成され、かつ
   、蛍光体からなるものがセル障壁の半分の幅ずつ異なる
   色で配置されていることを特徴とするプラズマディスプ
   レイパネル。
2. （２）前面板と背面板とが互いに平行に対向するように
   配設され、この両者の間に設けられたマトリクス状又は
   ライン状のセル障壁により表示要素としての複数のセル
   が形成されており、前記セル障壁が蛍光体からなるもの
   で形成され、かつ、蛍光体からなるものがセル障壁の半
   分の幅ずつ異なる色で配置されているプラズマディスプ
   レイパネルの製造方法において、前面板或いは背面板と
   なる基板に対し、１色目の蛍光体からなるセル障壁を形
   成する部分以外にフォトレジストによりパターンを形成
   して、そのパターン以外の部分に１色目の蛍光体含有ス
   ラリー液を流し込んだ後、フォトレジストを除去する工
   程により１色目の蛍光体からなるセル障壁を形成し、２
   色目以降についても同じ工程を繰り返すことによりセル
   障壁を形成することを特徴とするプラズマディスプレイ
   パネルの製造方法。
3. （３）ポリビニルアルコールが含有されている蛍光体含
   有スラリー液を使用することを特徴とする請求項２記載
   のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. （４）フリットガラスが含有されている蛍光体含有スラ
   リー液を使用するとともに、フォトレジストを熱により
   除去するのと同時に焼成して、蛍光体を基板に固着させ
   ることを特徴とする請求項２又は３記載のプラズマディ
   スプレイパネルの製造方法。
5. （５）フリットガラスが含有されている蛍光体含有スラ
   リー液を使用するとともに、フォトレジストを溶剤によ
   り除去した後に焼成して、蛍光体を基板に固着させるこ
   とを特徴とする請求項２又は３記載のプラズマディスプ
   レイパネルの製造方法。
6. （６）前記セル障壁の観察者側に光吸収層を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネ
   ル。
7. （７）請求項２、３、４又は５記載の製造方法により形
   成された前記セル障壁の上に光吸収層を形成することを
   特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
8. （８）前記前面板に光吸収層を形成した後に、該光吸収
   層の上に請求項２、３、４又は５記載の製造方法により
   前記セル障壁を形成することを特徴とするプラズマディ
   スプレイパネルの製造方法。